忍冬桑黄三萜深层发酵研究

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忍冬桑黄菌是珍贵的药食用真菌,三萜是其主要药效成分之一。桑黄属(Sanghuangporus)真菌具有广泛的药用价值,目前桑黄(Sanghuangporus sanghuang)等几个种的活性成分和深层发酵研究较多,但国内外尚未见忍冬桑黄(Sanghuangporus lonicericola)种活性成分和细胞培养、产物发酵等方面的相关研究报道。本文采用单因素法和响应面法相结合,筛选并优化了忍冬桑黄高产三萜的最佳培养基及发酵条件;建立和分析了忍冬桑黄菌株产三萜的发酵动力学模型;初步探究了忍冬桑黄三萜天然成分的抗氧化作用及抑制酪氨酸酶的作用,探究其在化妆品领域中的应用潜力,为忍冬桑黄菌进一步开发利用提供理论基础。主要研究结果如下:1.采用Box-Benhnken设计对忍冬桑黄发酵产三萜的培养基配方进行优化,获得发酵产三萜化合物的最佳培养基为:玉米粉40.37g/L、酵母粉2.67g/L、蛋白胨2.42g/L、磷酸氢二钾1.07g/L,为便于实际操作,将其修正为:玉米粉40.4g/L、酵母粉2.7g/L、蛋白胨2.4g/L、磷酸氢二钾1.1g/L,在此条件下,忍冬桑黄菌丝体达到20.22±0.52g/L,三萜产量达到231.57±3.00mg/L。2.研究了影响忍冬桑黄发酵产三萜的主要发酵条件。结果显示,接种量、培养温度和初始pH值是影响三萜发酵的关键因素。进一步经Box-Behnken试验设计和响应面优化,预测产三萜的最佳发酵条件为:接种量10.63%(V/V),培养温度28.61℃,初始pH值6.91,为便于实验实际操作,将其修正为:接种量10.6%(V/V),培养温度28.6℃,初始pH值6.9。采用优化后的条件发酵培养,测得三萜产量为338.565±2.32mg/L,是优化前三萜产量的1.49倍。3.利用Origin8.5软件,对忍冬桑黄发酵产三萜发酵数据进行非曲线拟合分析,结果表明BiDoseResp模型对底物消耗拟合效果最好;Slogistic1模型对菌体生长拟合效果最好;三萜产量与Slogistic1模型有更好的拟合效果。在此基础上根据各模型分别建立了忍冬桑黄菌丝生长、底物消耗和三萜产物合成的发酵动力学模型。模型分析显示,忍冬桑黄三萜合成与菌丝体的生长呈现“偶联”关系。4.忍冬桑黄三萜提取物对DPPH自由基有一定的清除率,对亚铁离子以及羟基自由基有较好的清除率。抗氧化能力受剂量依赖性影响,随着样品溶液浓度的增加,抑制率明显增强;三萜粗提物对酪氨酸酶的抑制效果同样受剂量依赖性影响,随着样品溶液浓度的增加,对酪氨酸酶的抑制率明显增强。在浓度为4mg/mL时,样品提取物与Vc对酪氨酸酶的抑制率无明显差异。结果表明忍冬桑黄的三萜粗提物具有一定的防晒和美白效果。
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